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A balsa de pedra de Tonga levou corais até a Austrália

Em 2019, um vulcão submarino de Tonga soltou uma mancha de pedra-pomes que boiou meses pelo Pacífico com cracas, corais e algas a bordo.

Pedra-pomes boiando no Pacífico, em 2019

Em 2020, o vulcanólogo Martin Jutzeler, da Universidade da Tasmânia, publicou com colegas na revista Geophysical Research Letters o rastro de satélite de uma ilha que boiava. Era pedra-pomes (rocha vulcânica cheia de bolhas de gás, leve o bastante para flutuar), e a mancha cobria uns 150 quilômetros quadrados de mar em agosto de 2019.

A rocha tinha nascido poucos dias antes, numa erupção submarina perto do arquipélago de Vava'u, no norte de Tonga. O vulcão não tem nome popular. Os catálogos o chamam de Volcano F (Vulcão F), um cone escondido debaixo da água, sem ilha nenhuma em cima.

Ninguém em terra viu o começo. A primeira notícia veio do mar. Em 9 de agosto de 2019, o casal australiano Michael Hoult e Larissa Brill velejava no catamarã ROAM rumo a Fiji quando o casco entrou numa mancha cinzenta que ia até o horizonte.

Eles contaram depois, nas redes sociais e à imprensa australiana, que levaram horas para atravessar. As pedras iam do tamanho de uma bola de gude ao de uma bola de basquete, encostadas umas nas outras, tão juntas que a água sumia de vista.

As fotos do barco rodaram o mundo em poucos dias. Satélites já mostravam a mancha, e a correnteza começou a esticá-la em faixas longas, empurradas pelo vento para o oeste.

Na Austrália, o geólogo Scott Bryan, da QUT (Universidade de Tecnologia de Queensland), fez uma previsão em entrevistas daquele mês: a balsa chegaria à costa australiana em 7 a 12 meses e traria passageiros vivos.

Os passageiros seriam cracas (crustáceos que vivem colados na rocha), corais, algas e caramujos pequenos, presos nos poros da pedra ao longo da viagem. Uma rocha nascida estéril viraria um barco carregado de vida.

A previsão de Bryan se apoiava em três pontos: como a pedra se forma, quanto tempo ela aguenta boiar e o que cresce nela pelo caminho. Tudo começa na física de uma rocha com ar por dentro.

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I  O Mecanismo

A rocha com ar por dentro

O magma dos vulcões de Tonga é rico em sílica (o mesmo componente do vidro) e carrega gás dissolvido, como um refrigerante fechado. Enquanto está fundo, a pressão segura o gás dentro do líquido.

Quando o magma sobe, a pressão cai e o gás escapa em bolhas. É o refrigerante aberto. A lava vira uma espuma grossa, com milhões de bolhas por centímetro cúbico.

No Volcano F, a espuma saiu direto na água do mar, a pouca profundidade. O choque com a água fria endurece a lava em segundos e congela as bolhas no lugar. O resultado é a pedra-pomes, mais leve que a água do mar.

Resta saber por que a pedra não encharca logo e afunda. A resposta veio de um experimento. Em 2017, Kristen Fauria e Michael Manga, da Universidade da Califórnia em Berkeley, publicaram na Earth and Planetary Science Letters testes com pedra-pomes posta na água em laboratório.

Os dois mostraram que a água entra nos poros abertos, mas deixa bolhas de gás encurraladas lá dentro. A tensão superficial (a força que faz a gota de água se manter redonda) prende essas bolhas nas passagens estreitas, e elas sustentam o pedaço.

A pedra afunda só quando o gás encurralado se dissolve na água, devagar. Pedaço grande, com muitas bolhas fechadas, pode boiar por meses. Pedaço pequeno e muito aberto afunda em horas.

Na superfície, os pedaços se juntam num tapete. O vento e as correntes empurram o conjunto, e as ondas fazem as pedras se esfregarem umas nas outras. As quinas quebram, os pedaços se arredondam e o tamanho médio diminui com o tempo.

Cada colisão solta poeira de vidro vulcânico e abre bolhas antes fechadas. Pedaço que perde bolha perde boia, e a balsa encolhe por baixo enquanto se espalha por cima.

O tapete também perde o desenho. A mancha compacta de agosto se rasgou em faixas compridas, chamadas filamentos, que seguiram rumo ao oeste. Em setembro de 2019, pedras da mesma erupção já davam nas praias das ilhas do grupo Lau, em Fiji.

Dali em diante, a balsa deixou de ser geologia pura. A rocha boiava devagar o bastante para ganhar moradores, e esses moradores são o motivo de a ciência ter se importado com ela.

II  Por que Importa

Um barco para quem não nada

Muitos animais do mar passam a vida adulta presos a uma superfície dura. Cracas, corais, esponjas e briozoários (pequenos animais que formam colônias com cara de musgo) nascem como larvas soltas e precisam achar onde se fixar.

No mar aberto, superfície dura é rara. A larva que não encontra apoio em poucos dias some. A pedra-pomes resolve a falta: oferece chão firme, poroso e flutuante, cruzando o oceano na velocidade da correnteza.

Bryan já tinha visto a cena antes. Em 2006, outro vulcão submarino de Tonga, o Home Reef (Recife de Casa), soltou uma balsa parecida. Bryan e colegas seguiram as pedras até a costa da Austrália e publicaram o resultado em 2012 na revista PLoS ONE.

A equipe recolheu pedaços que chegaram às praias e contou os seres grudados neles. A lista passou de 80 espécies, entre cracas, corais, algas, moluscos e vermes marinhos.

A viagem lenta ajuda. Uma balsa que leva meses para cruzar o mar dá tempo de as larvas crescerem a bordo. Quando a pedra encalha, chegam adultos prontos para se reproduzir, e não larvas frágeis.

Em 2019, essa história ganhou peso por causa da Grande Barreira de Corais, na costa de Queensland. O recife vinha de branqueamentos (a perda das algas que dão cor e comida ao coral, causada por água quente demais) em 2016 e 2017. Bryan disse em entrevistas que corais novos vindos de Tonga poderiam ajudar a repor as áreas perdidas.

O mesmo mecanismo também carrega riscos. Espécie que chega de carona a um lugar novo pode virar invasora e competir com as nativas. Nenhum levantamento publicado mostrou até hoje se a balsa de 2019 trouxe ganho ou dano à Grande Barreira, porque ninguém contou de forma sistemática o que desembarcou.

Para o mar em si, a balsa também deu trabalho. Pedra-pomes entope a entrada de água de refrigeração dos motores de barco, e o governo de Tonga avisou os navegantes para desviar da mancha naquele agosto.

A balsa ainda serve de laboratório para quem estuda o passado. Pedra-pomes de erupções antigas aparece em praias de várias ilhas do Pacífico, e os geólogos usam a composição química de cada pedaço para descobrir de qual vulcão ele saiu, como se lessem uma etiqueta de origem.

Restava medir, com dado e não com entrevista, para onde a pedra foi e quanto dela sobrou no caminho.

III  A Fonte

O satélite, o barco e a praia

O estudo que respondeu é o de Jutzeler, assinado com colegas e publicado em 2020 na Geophysical Research Letters, revista da União Geofísica Americana com revisão por pares (a avaliação do artigo por outros cientistas antes de sair). O título fala em dispersão em curso da balsa de 7 de agosto de 2019.

A data do título é a da erupção, fixada pela equipe nas imagens de satélite. Os pesquisadores compararam fotos de órbita tiradas dia a dia e acharam a primeira mancha sobre o Volcano F, dois dias antes do primeiro relato de barco.

Daí em diante, o artigo segue a balsa imagem por imagem. Mostra a mancha compacta virar faixas, as faixas se afinarem e o conjunto derivar para o oeste, rumo a Fiji, empurrado pelo vento e pela correnteza da região.

Imagem de satélite tem limite. Nuvem esconde a balsa, e faixa fina demais se confunde com a espuma das ondas. A equipe precisou cruzar sensores diferentes e descartar os dias encobertos para não perder o rastro.

O relato do ROAM entrou como prova de campo. As fotos de Hoult e Brill mostravam o tamanho real das pedras, um dado que o satélite não enxerga do alto.

O artigo saiu enquanto a pedra ainda boiava, e por esse motivo não fecha a história. Ele registra a deriva até onde o satélite conseguia distinguir a balsa da água, e não a chegada à Austrália.

A ponta solta fica dita com todas as letras: nenhum estudo revisado por pares contou quantas espécies a balsa de 2019 levou até a costa australiana. As pedras ficaram pequenas e espalhadas demais para o satélite, e não houve coleta organizada nas praias.

O que se sabe da chegada vem de relatos soltos: moradores e pesquisadores registraram pedra-pomes nova em praias do leste australiano a partir de 2020, mas sem contagem de seres a bordo nem prova química de que cada pedaço saiu do Volcano F.

A medida de referência, então, segue sendo a de 2006. Ela vem da mesma região de Tonga, do mesmo tipo de rocha e do mesmo pesquisador, e é a única contagem publicada de uma balsa de Tonga que chegou à Austrália.

Mais de 80 espécies. Foi o que a balsa do Home Reef levou de Tonga até a costa australiana (Bryan e colegas, PLoS ONE, 2012).

Continue curioso. Mirabile dictu.

CIÊNCIA BIZARRA

Parece mentira. Mas é real e está provado